KR102560739B1 - Electronic vapour inhalers - Google Patents

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Abstract

전자 증기 흡입기(10)를 위한 카트리지(26)는 기다란 인덕션 가열 요소(28) 및 상기 기다란 인덕션 가열 요소(28)의 표면(32)에 부착된 풍미 방출 매체(30)를 포함한다.A cartridge (26) for an electronic vapor inhaler (10) includes an elongated induction heating element (28) and a flavor release medium (30) attached to a surface (32) of the elongated induction heating element (28).

Description

전자 증기 흡입기{ELECTRONIC VAPOUR INHALERS}Electronic Vapor Inhalers {ELECTRONIC VAPOR INHALERS}

본 개시는 일반적으로 전자 증기 흡입기에 관한 것으로 보다 구체적으로는 전자 증기 흡입기와 함께 사용하기 위한 풍미 방출 매체를 가지는 카트리지에 관한 것으로, 여기서 상기 풍미 방출 매체는 사용자에 의해서 흡입을 위한 증기를 생성하도록 가열될 수 있다.The present disclosure relates generally to electronic vapor inhalers and more particularly to cartridges having a flavor releasing medium for use with electronic vapor inhalers, wherein the flavor releasing medium can be heated to produce vapor for inhalation by a user.

담배, 시가, 및 파이프와 같은 종래의 흡연 제품의 대안으로 사용될 수 있는 전자 증기 흡입기(전자 담배, e-시가렛(e-cigarette) 및 개인 기화기(personal vaporiser)로도 알려져 있음)의 사용은 점차 대중화되고 널리 보급되고 있다. 일반적으로 배터리로 구동되는 전자 증기 흡입기는 니코틴이 함유된 액체를 가열하고 분무(atomise)하여 사용자가 흡입할 수 있는 니코틴 함유 증기를 생성한다. 증기는 마우스피스를 통해 흡입되어 폐에 니코틴을 전달하며, 사용자가 내뿜는 증기는 일반적으로 종래의 흡연 제품으로부터의 연기의 모습을 모방한다. 증기의 흡입으로 종래의 흡연과 유사한 신체적 감각을 일으키지만, 연소가 발생하지 않기 때문에 일산화탄소 및 타르와 같은 유해 화학물질은 생성되지 않는다.The use of electronic vapor inhalers (also known as electronic cigarettes, e-cigarettes, and personal vaporisers), which can be used as an alternative to conventional smoking products such as cigarettes, cigars, and pipes, is becoming increasingly popular and widespread. Electronic vapor inhalers, usually battery-powered, heat and atomize a nicotine-containing liquid to produce a nicotine-containing vapor that the user can inhale. The vapor is inhaled through the mouthpiece to deliver nicotine to the lungs, and the vapor exhaled by the user generally mimics the appearance of smoke from conventional smoking products. Inhalation of the vapor causes a physical sensation similar to conventional smoking, but since no combustion occurs, harmful chemicals such as carbon monoxide and tar are not produced.

다양한 전자 증기 흡입기가 현재 이용 가능하지만, 이들은 모두 본 발명의 개시가 극복하고자 하는 것과 연관된 단점을 가지고 있다.Although a variety of electronic vapor inhalers are currently available, they all have disadvantages associated with what the present disclosure seeks to overcome.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 본 발명은 전자 증기 흡입기(electronic vapour inhaler)를 위한 카트리지에 있어서,According to a first aspect of the present invention, the present invention is a cartridge for an electronic vapor inhaler, comprising:

기다란 인덕션 가열 요소; 및long induction heating element; and

상기 기다란 인덕션 가열 요소의 표면에 부착되는 풍미 방출 매체를 포함하는 카트리지를 제공한다.A cartridge containing a flavor release medium adhered to the surface of the elongated induction heating element.

상기 카트리지는 사용자가 풍미 방출 매체를 전자 증기 흡입기 내에 로딩할 수 있는 편리한 방법을 제공함으로써, 유출 및 낭비의 가능성을 낮출 수 있다. 또한, 상기 풍미 방출 매체의 완전성, 안전성 및 품질은 이들이 사전 제조된 카트리지의 형태로 제공되기 때문에 보장될 수 있다. 상기 풍미 방출 매체의 올바른 도징(dosing) 또한 보장된다.The cartridge can provide a convenient way for the user to load the flavor release medium into the electronic vapor inhaler, reducing the potential for spillage and waste. In addition, the integrity, safety and quality of the flavor release media can be guaranteed since they are provided in the form of pre-manufactured cartridges. Correct dosing of the flavor release medium is also ensured.

인덕션 가열 요소를 풍미 방출 매체에 근접하게 배치하고, 적어도 이들의 일부와 접촉하게 배치함으로써, 상기 풍미 방출 매체는 전자기장의 존재하에 빠르고 효율적으로 가열될 수 있으며, 이는 상대적으로 낮은 전력 요건에 대하여 빠른 가열 응답을 제공한다. 카트리지는 임의의 이동부(moving part)를 가지고 있지 않으며, 가열 요소는 카트리지를 따라 배치된다. 상기 가열 요소는 마모되지 않고, 가열된 풍미 방출 매체로부터의 침전물에 의해 형성된 잔류물의 축적에 영향을 받지 않는데, 이것은 카트리지가 교체될 때마다 매번 새로 교체되기 때문이고, 따라서 시간이 지남에 따라 풍미(flavour) 또는 향기(aroma)의 저하 및 성능 감소가 없다. 이것은, 예를 들면, 일정 사용량 이후에는 마모되거나 작동되지 않고 풍미 방출 매체가 가열됨에 따라 잔류물의 축적에 영향을 받게 되는, 흡입기의 하우징 내에 저항 가열 요소(resistance heating element)를 가지는 기존의 전자 증기 흡입기와는 대조된다. 고장이 발생할 경우, 전자 증기 흡입기를 전부 폐기하고 새로운 것으로 교체해야만 할 것이다.By placing an induction heating element proximate to, and in contact with, at least a portion of the flavor release medium, the flavor release medium can be quickly and efficiently heated in the presence of an electromagnetic field, which provides a fast heating response for relatively low power requirements. The cartridge does not have any moving parts, and the heating element is disposed along the cartridge. The heating element does not wear out and is not subject to the accumulation of residues formed by deposits from the heated flavor release medium, since the cartridge is replaced every time it is replaced, so there is no deterioration of flavor or aroma and loss of performance over time. This is in contrast to conventional electronic vapor inhalers which, for example, have a resistance heating element within the housing of the inhaler that either wears out or fails to work after a certain amount of use and is subject to the buildup of residue as the flavor release medium heats up. In case of failure, the entire electronic vapor inhaler will have to be discarded and replaced with a new one.

상기 풍미 방출 매체는 사용자에 의해서 흡입을 위한 증기를 방출하도록 가열될 수 있는 임의의 물질 또는 물질의 조합일 수 있다. 상기 풍미 방출 매체는 담배 또는 담배 재료일 수 있고, 프로필렌 글라이콜 또는 글리세롤과 같은 증기 형성 매체가 함침(impregnate)될 수 있다. 그러나 상기 풍미 방출 매체는 담배에 제한되는 것이 아니며, 임의의 풍미 방출 매체가 사용될 수 있다.The flavor release medium can be any substance or combination of substances that can be heated to release vapor for inhalation by a user. The flavor release medium may be tobacco or tobacco material and may be impregnated with a vapor forming medium such as propylene glycol or glycerol. However, the flavor release medium is not limited to tobacco, and any flavor release medium may be used.

상기 풍미 방출 매체는 상기 기다란 인덕션 가열 요소의 외부 표면에 부착될 수 있다. 예를 들어 상기 풍미 방출 매체는 상기 인덕션 가열 요소의 외부 표면에 부착될 수 있는 과립화된 물질(granulated material)을 포함할 수 있다. 그러므로 상기 풍미 방출 매체는 간단한 방식으로 상기 인덕션 가열 요소에 부착될 수 있다.The flavor release medium may be attached to an outer surface of the elongate induction heating element. For example, the flavor release medium may include a granulated material that may adhere to the outer surface of the induction heating element. The flavor release medium can therefore be attached to the induction heating element in a simple manner.

상기 기다란 인덕션 가열 요소는 고형의 단면(solid cross-section)을 가질 수 있는 로드(rod) 또는 와이어(wire)를 포함할 수 있다.The elongated induction heating element may include a rod or wire that may have a solid cross-section.

대안적으로 상기 기다란 인덕션 가열 요소는 내부 벽 표면 및 외부 벽 표면을 가지는 벽을 가지는 관(tube)을 포함할 수 있다. 상기 관은 예를 들면 원통형 또는 타원형일 수 있고, 상기 벽은 내부 원주벽(즉, 둘레벽, circumferential wall) 표면 및 외부 원주벽 표면을 가지는 원주 방향(즉, 둘레 방향, circumferentially)으로 연장된 벽일 수 있다. 상기 풍미 방출 매체는 상기 내부 벽 표면 및/또는 외부 벽 표면에 부착될 수 있다. 장치에서, 상기 풍미 방출 매체가 관형의 인덕션 가열 요소의 내부 및 외부 벽 표면 모두에 부착되는 경우, 증가된 양의 풍미 및 향기가 방출될 수 있다.Alternatively, the elongated induction heating element may comprise a tube having a wall having an inner wall surface and an outer wall surface. The tube may be, for example, cylindrical or elliptical, and the wall may be a circumferentially extending wall having an inner circumferential wall surface and an outer circumferential wall surface. The flavor release medium may be adhered to the inner wall surface and/or the outer wall surface. In the device, when the flavor release medium is attached to both the inner and outer wall surfaces of the tubular induction heating element, an increased amount of flavor and aroma can be released.

관형의 인덕션 가열 요소는 공기 및 가스가 이를 통해 유동할 수 있도록 벽면에 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 관형의 인덕션 가열 요소는 관형의 메쉬 또는 관형의 천공된 호일(perforated foil)을 포함할 수 있다.Tubular induction heating elements may include one or more openings in the walls to allow air and gases to flow therethrough. For example, the tubular induction heating element may comprise tubular mesh or tubular perforated foil.

카트리지는 상기 인덕션 가열 요소와 상기 풍미 방출 매체 사이에 열적 절연성 층(thermally-insulating layer)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 열적 절연성 층은 상기 풍미 방출 매체가 가열되는 속도를 유용하게 감속시킬 수 있다.The cartridge may further include a thermally-insulating layer between the induction heating element and the flavor release medium. The thermally insulative layer can usefully slow down the rate at which the flavor release medium is heated.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 본 발명은 전자 증기 흡입기를 위한 카트리지에 있어서,According to a second aspect of the present invention, the present invention is a cartridge for an electronic vapor inhaler, comprising:

고형의 단면을 가지는 기다란 인덕션 가열 요소; 및an elongated induction heating element having a solid cross section; and

상기 기다란 인덕션 가열 요소를 둘러싼 풍미 방출 매체를 포함하는 카트리지를 제공한다.A cartridge containing a flavor release medium surrounding the elongated induction heating element is provided.

상기 기다란 인덕션 가열 요소는 로드를 포함하거나, 또는 하나 이상의 와이어를 포함할 수 있다.The elongated induction heating element may include a rod or may include one or more wires.

상기 카트리지는 상기 풍미 방출 매체를 둘러싸는 보호 슬리브를 포함할 수 있다. 장치 내에서의 상기 보호 슬리브의 사용은, 상기 풍미 방출 매체가 섬유성 물질을 포함하거나 미세한 조각 또는 펠렛 또는 과립화된 물질의 형태인 경우, 상기 기다란 인덕션 가열 요소의 주위에 상기 풍미 방출 매체를 제자리에 유지시키도록 함에 있어 유용할 수 있다.The cartridge may include a protective sleeve surrounding the flavor release medium. The use of the protective sleeve within an apparatus may be useful to hold the flavor release medium in place around the elongated induction heating element if the flavor release medium comprises a fibrous material or is in the form of fine flakes or pellets or granulated material.

상기 보호 슬리브는 열적 절연성 물질이자 또한 전기적 절연성(electrically-insulating)이고 비자성(non-magnetic)일 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 보호 슬리브는 종이 오버랩(paper overwrap)을 포함할 수 있다.The protective sleeve may comprise a material that is thermally insulative and may also be electrically-insulating and non-magnetic. The protective sleeve may include a paper overwrap.

상기 보호 슬리브는 관형일 수 있고 개방단을 가질 수 있다. 상기 보호 슬리브는, 예를 들면, 단면이 원형이거나 또는 타원형일 수 있다.The protective sleeve may be tubular and may have an open end. The protective sleeve may, for example, be circular or elliptical in cross section.

상기 기다란 인덕션 가열 요소 및 관형의 보호 슬리브는 중심이 같을 수 있다(concentric, 동심).The elongated induction heating element and tubular protective sleeve may be concentric.

상기 카트리지는 상기 인덕션 가열 요소와 상기 풍미 방출 매체 사이에 열적 절연성 층을 추가로 포함할 수 있다.The cartridge may further include a thermally insulative layer between the induction heating element and the flavor release medium.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 본 발명은 전자 증기 흡입기를 위한 카트리지에 있어서,According to a third aspect of the present invention, the present invention is a cartridge for an electronic vapor inhaler, comprising:

관형의 인덕션 가열 요소; 및tubular induction heating elements; and

상기 관형의 인덕션 가열 요소 주위에 배타적으로 제공되는 풍미 방출 매체(상기 관형의 인덕션 가열 요소의 내부에는 상기 풍미 방출 매체가 없도록 함)를 포함하는 카트리지를 제공한다.A cartridge comprising a flavor release medium provided exclusively around the tubular induction heating element (without the flavor release medium inside the tubular induction heating element).

상기 관형의 인덕션 가열 요소는 상기 풍미 방출 매체에 의해 둘러싸인 그 벽면에 하나 이상의 개구를 포함하여 상기 벽면을 통해 공기 및 가스가 유동하도록 할 수 있다. 예를 들면, 상기 관형의 인덕션 가열 요소는 관형의 메쉬 또는 관형의 천공된 호일을 포함할 수 있다.The tubular induction heating element may include one or more openings in its wall surface surrounded by the flavor release medium to allow air and gas to flow through the wall surface. For example, the tubular induction heating element may comprise tubular mesh or tubular perforated foil.

상기 카트리지는 상기 풍미 방출 매체를 둘러싸는 보호 슬리브를 포함할 수 있다.The cartridge may include a protective sleeve surrounding the flavor release medium.

상기 보호 슬리브는 열적 절연성 물질이자 또한 전기적 절연성이고 비자성일 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 보호 슬리브는 종이 오버랩을 포함할 수 있다.The protective sleeve may comprise a material that is both thermally insulative and also electrically insulative and may be non-magnetic. The protective sleeve may include a paper overwrap.

상기 보호 슬리브는 관형일 수 있고 개방단을 가질 수 있다. 상기 보호 슬리브는, 예를 들면, 단면이 원형이거나 또는 타원형일 수 있다.The protective sleeve may be tubular and may have an open end. The protective sleeve may, for example, be circular or elliptical in cross section.

상기 관형의 인덕션 가열 요소 및 관형의 보호 슬리브는 중심이 같을 수 있다(동심).The tubular induction heating element and the tubular protective sleeve may be concentric (concentric).

상기 카트리지는 상기 인덕션 가열 요소와 상기 풍미 방출 매체 사이에 열적 절연성 층을 추가로 포함할 수 있다.The cartridge may further include a thermally insulative layer between the induction heating element and the flavor release medium.

본 발명의 제4 태양에 따르면, 본 발명은 전자 증기 흡입기를 위한 카트리지에 있어서, 풍미 방출 매체와 상기 풍미 방출 매체의 전체에 걸쳐 분산된 인덕션 가열 물질을 포함하는 카트리지를 제공한다.According to a fourth aspect of the present invention, the present invention provides a cartridge for an electronic vapor inhaler comprising a flavor releasing medium and an induction heating material dispersed throughout the flavor releasing medium.

상기 인덕션 가열 물질은 입자상 물질(particulate material)일 수 있다. 입자는 전자기장의 존재하에 개별적으로 가열되고, 열은 가열된 입자로부터 풍미 방출 매체로 국부적으로 전달된다. 따라서, 빠르고 효율적인 풍미 방출 매체의 가열이 손쉽게 달성될 수 있다.The induction heating material may be a particulate material. The particles are individually heated in the presence of an electromagnetic field, and heat is locally transferred from the heated particles to the flavor release medium. Thus, fast and efficient heating of the flavor release medium can be easily achieved.

상기 카트리지는 산재된(interspersed) 풍미 방출 매체 및 인덕션 가열 물질을 둘러싸는 보호 슬리브를 포함할 수 있다.The cartridge may include a protective sleeve surrounding the interspersed flavor release medium and induction heating material.

상기 보호 슬리브는 열적 절연성 물질이자 또한 전기적 절연성이고 비자성일 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 보호 슬리브는 종이 오버랩을 포함할 수 있다.The protective sleeve may comprise a material that is both thermally insulative and also electrically insulative and may be non-magnetic. The protective sleeve may include a paper overwrap.

상기 보호 슬리브는 관형일 수 있고 개방단을 가질 수 있다. 상기 보호 슬리브는, 예를 들면, 단면이 원형이거나 또는 타원형일 수 있다.The protective sleeve may be tubular and may have an open end. The protective sleeve may, for example, be circular or elliptical in cross section.

본 발명의 제5 태양에 따르면, 본 발명은According to a fifth aspect of the present invention, the present invention

근단부 및 말단부를 가지는 하우징;a housing having a proximal end and a distal end;

상기 하우징의 근단부에 있는 마우스피스;a mouthpiece at the proximal end of the housing;

상기 하우징 내에 배치되는 본 발명의 개시에 따른 카트리지; 및a cartridge according to the present disclosure disposed within the housing; and

상기 인덕션 가열 요소를 유도적으로(inductively) 가열하여 풍미 방출 매체를 가열하도록 마련된 인덕션 가열 장치(induction heating arrangement)를 포함하는 전자 증기 흡입기를 제공한다.An induction heating arrangement arranged to heat the flavor release medium by inductively heating the induction heating element is provided.

상기 하우징은 그 안에 카트리지가 제거 가능하게 배치되는 챔버를 포함할 수 있다. 상기 챔버는 외부 환경으로부터 열적으로 격리될 수 있다. 상기 챔버는 하우징의 근단부와 말단부 사이의 임의의 적절한 지점에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 챔버는 근단부에 위치할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 챔버는 말단부에 위치할 수 있다. 후자의 경우, 인덕션 가열 장치의 작동 동안에 카트리지가 가열됨에 따라 하우징의 외부 표면에서 약간의 온도 상승이 있더라도, 마우스피스가 위치한 상기 하우징의 근단부에서는 이러한 온도 상승이 발생하지 않을 것이다.The housing may include a chamber in which a cartridge is removably disposed. The chamber may be thermally isolated from the external environment. The chamber may be located at any suitable point between the proximal and distal ends of the housing. In some embodiments, the chamber may be located at the proximal end. In other embodiments, the chamber may be located at the distal end. In the latter case, even if there is a slight temperature rise at the outer surface of the housing as the cartridge is heated during operation of the induction heating device, this temperature rise will not occur at the proximal end of the housing where the mouthpiece is located.

상기 인덕션 가열 장치는 인덕션 코일을 포함할 수 있다. 상기 인덕션 코일은 챔버 주위로 연장될 수 있다.The induction heating device may include an induction coil. The induction coil may extend around the chamber.

상기 하우징은 공기가 이를 통해 챔버 내로 유동할 수 있는 에어 인렛(air inlet)을 포함할 수 있다. 복수 개의 에어 인렛이 제공될 수 있다.The housing may include an air inlet through which air may flow into the chamber. A plurality of air inlets may be provided.

상기 하우징은 공기 유동 조절 메커니즘에 적합하여 상기 또는 각각의 에어 인렛을 통해, 그리고 이에 따라 상기 카트리지를 통해 공기 유동을 변화시킬 수 있다. 이는 사용자가 마우스피스를 통해 흡입하는 동안 가열된 풍미 방출 매체로부터 방출된 풍미 및 향기의 양에 영향을 미칠 수 있도록 한다.The housing may be fitted with an air flow regulating mechanism to vary the air flow through the or each air inlet and thus through the cartridge. This allows the user to influence the amount of flavor and aroma released from the heated flavor release medium while inhaling through the mouthpiece.

상기 하우징은 가열된 풍미 방출 매체를 상기 마우스피스로 전달하기 위한 도관을 포함할 수 있다. 상기 도관은 주위 공기를 위한 적어도 하나의 제1 인렛과 상기 챔버로부터의 가열된 공기를 위한 적어도 하나의 제2 인렛을 포함할 수 있다. 상기 도관은 벤츄리 효과(venturi effect)를 제공하도록 마련되어 주위 공기가 적어도 하나의 제2 인렛을 지나 상기 도관을 통해 흐름으로써 상기 가열된 공기가 벤츄리 효과에 의해 상기 챔버로부터 상기 도관 내로 빨려들어갈 수 있다. 이러한 배열에 따라, 상대적으로 차가운 주위 공기와 상기 챔버로부터의 상대적으로 뜨거운 공기는 이들이 상기 도관을 통해 흐름으로써 함께 혼합되고, 이는 상기 마우스피스를 통해 흡입하는 동안 풍미 및 향기의 보다 점진적인 방출을 제공할 수 있다. 상기 하우징은 공기 유동 조절 메커니즘에 적합하여 상기 적어도 하나의 제1 인렛을 통한 흐름을 변화시킬 수 있다. 상기 도관은 챔버를 둘러싸는 전형적인 환형(annular) 도관이다. 상기 환형 도관은 상기 하우징에 형성된, 원주 방향으로 이격된 복수 개의 제1 인렛 및 상기 챔버의 원주 벽면에 형성된, 원주 방향으로 이격된 복수 개의 제2 인렛을 포함할 수 있다.The housing may include a conduit for delivering heated flavor release medium to the mouthpiece. The conduit may include at least one first inlet for ambient air and at least one second inlet for heated air from the chamber. The conduit is arranged to provide a venturi effect so that ambient air can flow through the conduit past at least one second inlet such that the heated air is drawn from the chamber into the conduit by the venturi effect. According to this arrangement, relatively cool ambient air and relatively hot air from the chamber are mixed together as they flow through the conduit, which can provide a more gradual release of flavors and aromas while inhaling through the mouthpiece. The housing is adapted to an air flow regulating mechanism to vary the flow through the at least one first inlet. The conduit is typically an annular conduit surrounding the chamber. The annular conduit may include a plurality of first inlets formed in the housing and spaced apart in a circumferential direction and a plurality of second inlets formed in a circumferential wall surface of the chamber and spaced apart in a circumferential direction.

상기 전자 증기 흡입기는 카트리지 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 임의의 적절한 온도 센서, 예를 들면, 열전대(thermocouple, 서모커플), 저항온도측정기(resistance temperature detector), 서미스터(thermistor), 또는 적외선 센서(infra-red sensor)가 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 온도 센서(들)은 카트리지 온도를 직접 측정함으로써 상기 카트리지 온도를 결정할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 상기 온도 센서(들)은 카트리지 온도를 간접적으로 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 상기 또는 각각의 에어 인렛을 통하여 챔버 내로 흐르는 공기 유동의 온도를 측정하는 데 사용될 수 있고, 따라서 상기 카트리지 온도는 측정된 에어 인렛의 온도, 카트리지의 특성 및 인덕션 가열 장치에 의해 공급된 에너지의 양의 함수로서 수학적으로 결정될 수 있다.The electronic vapor inhaler may include one or more temperature sensors for measuring cartridge temperature. Any suitable temperature sensor may be used, such as a thermocouple (thermocouple), resistance temperature detector, thermistor, or infra-red sensor. In one implementation, the temperature sensor(s) can determine the cartridge temperature by directly measuring the cartridge temperature. In another implementation, the temperature sensor(s) may be used to indirectly determine cartridge temperature. For example, a temperature sensor can be used to measure the temperature of the air flow flowing into the chamber through the or each air inlet, so that the cartridge temperature can be determined mathematically as a function of the measured air inlet temperature, the characteristics of the cartridge, and the amount of energy supplied by the induction heating device.

상기 전자 증기 흡입기는 상기 카트리지를 대체로 일정하고 소정의 온도에서 유지하기 위해 상기 인덕션 가열 장치에 에너지를 가하도록 마련될 수 있는 조절 장치를 포함할 수 있다. 상기 조절 장치는 결정된 온도에 기초하여 상기 인덕션 가열 장치에 에너지를 가하여 이에 따라 폐쇄 루프 피드백(closed-loop feedback)의 조절 장치를 생성하도록 마련될 수 있다. 그러나 온도 센서를 사용하지 않고 온도 제어를 수행할 수 있다는 것이 이해될 것이다.The electronic vapor inhaler may include a regulating device that may be provided to energize the induction heating device to maintain the cartridge at a substantially constant and predetermined temperature. The regulating device may be arranged to apply energy to the induction heating device based on the determined temperature, thereby creating a regulating device with closed-loop feedback. However, it will be appreciated that temperature control can be performed without using a temperature sensor.

본 발명의 제6 태양에 따르면, 본 발명은According to a sixth aspect of the present invention, the present invention

일단부에 마우스피스를 가지는 하우징;a housing having a mouthpiece at one end;

카트리지 또는 캡슐 내의 풍미 방출 매체를 가열하기 위해 상기 하우징 내에 삽입된 상기 카트리지 또는 캡슐 내의 인덕션 가열 요소를 유도적으로 가열하도록 마련된 인덕션 가열 장치;an induction heating device arranged to inductively heat an induction heating element within said cartridge or capsule inserted within said housing to heat a flavor release medium within said cartridge or capsule;

상기 인덕션 가열 요소를 유도적으로 가열하여 상기 풍미 방출 매체를 가열하도록 상기 인덕션 가열 장치에 에너지를 가하도록 마련된 조절 장치;를 포함하고,A control device provided to apply energy to the induction heating device to inductively heat the induction heating element to heat the flavor release medium;

상기 조절 장치는 상기 인덕션 가열 요소의 특성을 검출함으로써 삽입된 캡슐 또는 카트리지를 인식하고 검출된 특성에 기초하여 상기 인덕션 가열 장치의 작동을 제어하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기를 제공한다.The control device is arranged to recognize an inserted capsule or cartridge by detecting a characteristic of the induction heating element and to control operation of the induction heating element based on the detected characteristic.

상기 인덕션 가열 요소는 카트리지 또는 캡슐이 상기 하우징 내에 삽입될 때 효과적으로 '판독'함으로써 상기 카트리지 또는 캡슐의 자동 인식을 제공한다.The induction heating element provides automatic recognition of cartridges or capsules by effectively 'reading' them as they are inserted into the housing.

상기 조절 장치는 검출된 특성에 기초하여, 원하는 가열 프로파일을 제공하도록 상기 인덕션 가열 장치의 작동을 제어하도록 마련될 수 있다. 따라서, 상기 가열 프로파일은 풍미 방출 매체가 최적의 방식으로 가열되어 이로부터 풍미 및 향기가 방출되도록 카트리지 또는 캡슐을 인식할 시, 자동적으로 설정될 수 있다.The adjusting device may be arranged to control operation of the induction heating device to provide a desired heating profile based on the detected characteristics. Thus, the heating profile can be set automatically upon recognizing the cartridge or capsule so that the flavor release medium is heated in an optimal manner to release flavors and aromas therefrom.

상기 조절 장치는 카트리지 또는 캡슐을 상기 하우징 내로 삽입하는 동안 상기 인덕션 가열 요소와 상기 인덕션 가열 장치 사이의 상호 작용에 의해 발생된 전자기장(electromagnetic field)의 변화를 검출하도록 적용될 수 있다.The adjusting device may be adapted to detect a change in an electromagnetic field generated by an interaction between the induction heating element and the induction heating device during insertion of a cartridge or capsule into the housing.

카트리지는 상기 정의된 바와 같을 수 있다. 이러한 경우, 전자기장에서의 변화 같이 측정될 수 있는 상기 특성은 예를 들면 상이한 길이, 두께 또는 모양의 인덕션 가열 요소를 제공함으로써 상이한 카트리지들 사이에서 변경될 수 있다. A cartridge may be as defined above. In this case, the measurable property, such as a change in the electromagnetic field, can be varied between different cartridges, for example by providing induction heating elements of different lengths, thicknesses or shapes.

도 1은 기다란 막대형(rod-like) 인덕션 가열 요소와 그 외부 표면에 부착되는 풍미 방출 매체를 가지는 본 발명에 따른 카트리지를 포함하는 전자 증기 흡입기의 도식적 단면도이다.
도 1a는 도 1과 유사한 도면으로, 전자 증기 흡입기의 대안적인 실시예의 일부를 나타낸다.
도 2는 도 1 및 도 2에 나타낸 카트리지의 측면 단면도이다.
도 3은 내부 및 외부 벽 표면에 부착된 풍미 방출 매체를 가지는 관형의 인덕션 가열 요소를 가지는 카트리지의 도식적 측면 단면도이다.
도 4a는 도 3에 나타낸 카트리지와 유사하지만 구멍 뚫린 관형의 인덕션 가열 요소를 가지는 카트리지의 도면이고, 도 4b는 구멍 뚫린 관형의 인덕션 가열 요소의 측면도이다.
도 5는 풍미 방출 매체로 둘러싸인 기다란 막대형의 인덕션 가열 요소를 가지는 카트리지의 도식적 측면 단면도이다.
도 6은 풍미 방출 매체로 둘러싸인 관형의 인덕션 가열 요소를 가지는 카트리지의 도식적 측면 단면도이다.
도 7은 풍미 방출 매체의 전체 걸쳐 입자상(particulate)의 인덕션 가열 물질이 분산된 카트리지의 도식적 측면 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an electronic vapor inhaler comprising a cartridge according to the present invention having an elongated rod-like induction heating element and a flavor release medium attached to its outer surface.
FIG. 1A is a view similar to FIG. 1, showing part of an alternative embodiment of an electronic vapor inhaler.
Figure 2 is a cross-sectional side view of the cartridge shown in Figures 1 and 2;
3 is a schematic side cross-sectional view of a cartridge having a tubular induction heating element having a flavor release medium attached to the inner and outer wall surfaces.
Figure 4a is a view of a cartridge similar to the cartridge shown in Figure 3 but having a perforated tubular induction heating element, and Figure 4b is a side view of the perforated tubular induction heating element.
5 is a schematic side cross-sectional view of a cartridge having an elongated rod-shaped induction heating element surrounded by a flavor release medium.
6 is a schematic side cross-sectional view of a cartridge having a tubular induction heating element surrounded by a flavor release medium.
7 is a schematic side cross-sectional view of a cartridge with particulate induction heating material dispersed throughout the flavor release medium.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시를 통해 설명할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참조하면, 전자 증기 흡입기(10)는 근단부(14) 및 말단부(16)를 가지는 일반적으로 기다란(elongate, 세장형) 하우징(12)을 포함한다. 상기 전자 증기 흡입기(10)는 상기 근단부(14)에 위치한 마우스피스(18)를 포함하고, 이를 통해 사용자는 풍미 방출 매체(flavour-release medium)(30)의 가열에 의해 생성되는 증기를 흡입할 수 있다. 상기 전자 증기 흡입기(10)는 조절 장치(20), 예를 들면 마이크로프로세서의 형태, 및 예를 들면 유도적으로 재충전이 가능한 하나 이상의 배터리 형태의 전력원(22)을 포함한다.Referring first to FIG. 1 , an electronic vapor inhaler 10 includes a generally elongate housing 12 having a proximal end 14 and a distal end 16 . The electronic vapor inhaler 10 includes a mouthpiece 18 located at the proximal end 14 through which the user can inhale vapor produced by heating a flavor-release medium 30. The electronic vapor inhaler 10 comprises a regulating device 20, for example in the form of a microprocessor, and a power source 22, for example in the form of one or more inductively rechargeable batteries.

상기 하우징(12)은 그 안에 카트리지(26)가 제거 가능하게 삽입될 수 있는 챔버(24)를 포함한다. 상기 챔버(24)는 상기 마우스피스(18)에 인접한 하우징(12)의 근단부(16)에 위치되지만, 이는 반드시 필수적인 것이 아니며 상기 근단부(14)와 말단부(16) 사이에 임의의 적절한 지점에 위치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 챔버(24)는 상기 하우징(12) 내에 형성되며, 상기 하우징(12)의 근단부(14)로부터, 상기 마우스피스(18)가 일체형으로 형성된 것과 함께, 커버(25)를 제거함으로써 접근할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 상기 챔버(24) 자체는 제거 가능한 구성요소로서 형성될 수 있고, 하우징(12)으로부터 구성요소를 제거함으로써 접근할 수 있다. 어느 방식으로든, 카트리지(26)는 상기 챔버(24) 내에 쉽게 삽입되거나 또는 상기 챔버(24)로부터 쉽게 제거될 수 있다.The housing 12 includes a chamber 24 into which a cartridge 26 may be removably inserted. The chamber 24 is located at the proximal end 16 of the housing 12 adjacent to the mouthpiece 18, but this is not necessary and may be located at any suitable point between the proximal end 14 and the distal end 16. In the illustrated embodiment, the chamber 24 is formed within the housing 12 and can be accessed by removing the cover 25 from the proximal end 14 of the housing 12, with the mouthpiece 18 integrally formed therein. In an alternative embodiment, the chamber 24 itself can be formed as a removable component and can be accessed by removing the component from the housing 12 . Either way, cartridge 26 can be easily inserted into chamber 24 or easily removed from chamber 24 .

명확성을 위하여 도 2에 개별적으로 나타낸 상기 카트리지(26)는 일반적으로 단면이 원형이지만 전적으로 그러한 것만은 아닌 막대기 형태의 기다란 인덕션 가열 요소(28)를 포함한다. 상기 카트리지(26)는 상기 인덕션 가열 요소(28)의 표면(32)에 부착되는(예를 들면 코팅으로서) 풍미 방출 매체(30)를 더 포함한다. 상기 풍미 방출 매체(30)는 상기 인덕션 가열 요소(28)에 부착될 수 있도록 처리되거나 가공될 수 있는 과립화된 또는 입자상의 물질이다. 상기 풍미 방출 매체(30)는 통상적으로 프로필렌 글라이콜 또는 글리세롤과 같은 증기 형성 매체와 함께 함침될 수 있는 담배 또는 담배 재료를 포함할 수 있고, 따라서 이는 상기 전자 증기 흡입기(10)의 마우스피스(18)를 통한 사용자에 의한 흡입을 위해 증기를 생성하도록 가열될 수 있다. 담배 또는 담배 재료가 사용될 경우, 상기 전자 증기 흡입기(10)는 전자 담배로서 사용될 수 있다. 그러나 본 발명의 명세서에서 전술한 바와 같이 담배 이외의 물질이 사용될 수 있다.For clarity, the cartridge 26, shown individually in FIG. 2, includes an elongated induction heating element 28 in the form of a rod, generally but not entirely circular in cross section. The cartridge 26 further includes a flavor release medium 30 attached (eg as a coating) to the surface 32 of the induction heating element 28 . The flavor release medium 30 is a granulated or particulate material that can be treated or engineered to adhere to the induction heating element 28 . The flavor release medium 30 may include a tobacco or tobacco material that may be impregnated with a vapor forming medium, typically propylene glycol or glycerol, so that it may be heated to produce vapor for inhalation by a user through the mouthpiece 18 of the electronic vapor inhaler 10. When tobacco or tobacco material is used, the electronic vapor inhaler 10 can be used as an electronic cigarette. However, materials other than tobacco may be used as described above in the context of the present invention.

상기 풍미 방출 매체(30)가 상기 인덕션 가열 요소(28)에 부착되어 있기 때문에 상기 인덕션 가열 요소(28)는 상기 풍미 방출 매체(30)와 밀접하게 접해있다. 그 결과로서, 전자기장의 존재하에 상기 인덕션 가열 요소(28)가 가열되는 경우, 상기 풍미 방출 매체(30)는 빠르고 균일하게 가열된다.Since the flavor release medium 30 is attached to the induction heating element 28 , the induction heating element 28 is in close contact with the flavor release medium 30 . As a result, when the induction heating element 28 is heated in the presence of an electromagnetic field, the flavor release medium 30 is heated quickly and uniformly.

다시 도 1을 참조하면, 상기 전자 증기 흡입기(10)는 전력원(22)에 의해 에너지를 공급받을 수 있는 인덕션 코일(36)을 포함하는 인덕션 가열 장치(34)를 포함한다. 당해 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 인덕션 코일(36)이 에너지를 공급받으면, 상기 인덕션 가열 요소(28)에서는 가열을 일으킬 수 있는 맴돌이 전류(eddy current, 와전류)를 발생시키는 전자기장이 생성된다. 열은 예를 들면, 전도, 복사 및 대류에 의해 상기 인덕션 가열 요소(28)로부터 상기 풍미 방출 매체(30)로 전달된다.Referring back to FIG. 1 , the electronic vapor inhaler 10 includes an induction heating device 34 including an induction coil 36 that may be energized by a power source 22 . As can be understood by those skilled in the art, when the induction coil 36 is energized, the induction heating element 28 generates an eddy current (eddy current) that can cause heating. An electromagnetic field is generated. Heat is transferred from the induction heating element 28 to the flavor release medium 30 by, for example, conduction, radiation and convection.

상기 풍미 방출 매체(30)를 이들로부터 풍미 및 향기를 방출하기에 적합한 온도로 유지하기 위해서, 일반적으로 상기 인덕션 가열 장치(34)의 작동은 상기 조절 장치(20)에 의해 제어된다.In order to maintain the flavor release medium 30 at a temperature suitable for releasing flavors and aromas therefrom, the operation of the induction heating device 34 is generally controlled by the regulating device 20 .

도 1에 도시되어 있지는 않지만, 상기 전자 증기 흡입기(10)는 상기 챔버(24)의 내부 온도를 측정할 수 있는 온도 센서를 포함할 수 있고, 이러한 경우 상기 조절 장치(20)는 온도 센서에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 인덕션 가열 장치(34)의 작동을 제어하도록 마련될 수 있다. 그러나 상기 챔버(24)의 내부 온도를 결정하기 위한 다른 장치도 본 발명의 명세서에 전술된 바와 같이 가능할 것이다.Although not shown in FIG. 1, the electronic vapor inhaler 10 may include a temperature sensor capable of measuring the internal temperature of the chamber 24, and in this case, the control device 20 may be provided to control the operation of the induction heating device 34 based on the temperature measured by the temperature sensor. However, other arrangements for determining the internal temperature of the chamber 24 would be possible, as discussed above in the present specification.

사용자가 증기 흡입을 위해 상기 전자 증기 흡입기(10)를 사용하기 원하는 경우, 사용자는 우선, 이를테면 상기 하우징(12)의 근단부(14)로부터 커버(25)를 제거함으로써(예를 들면, 나사를 풀어냄으로써), 상기 챔버(24)에 접근해야 할 것이다. 그러고 나서 사용자는 사전 제조된(pre-manufactured) 카트리지(26)를 상기 챔버(24) 내에 위치시킨다. 사전 제조된 카트리지(26)는 일반적으로 개별적으로 구매 가능한 팩으로 제공된다. 따라서 상기 카트리지(26)를 상기 챔버(24) 내에 로딩하는 것은 사용자에게 매우 간단한 과정이다.If a user wants to use the electronic vapor inhaler 10 for vapor inhalation, the user will first have to access the chamber 24, such as by removing the cover 25 from the proximal end 14 of the housing 12 (e.g., by unscrewing). The user then places a pre-manufactured cartridge 26 into the chamber 24 . Pre-manufactured cartridges 26 are generally provided in individually purchaseable packs. Thus, loading the cartridge 26 into the chamber 24 is a very simple process for the user.

그러고 나서 사용자는 이를테면 상기 하우징(12)의 근단부(14)에 상기 커버(25)를 재부착함으로써(예를 들면, 상기 하우징(12) 상에 다시 나사를 조임으로써), 상기 챔버(24)를 닫는다.The user then closes the chamber 24, such as by reattaching the cover 25 to the proximal end 14 of the housing 12 (eg, by screwing it back onto the housing 12).

그 후, 상기 전자 증기 흡입기(10)는 사용할 준비가 된 사용자에 의해 스위치가 켜질 수 있으며 그에 따라 전술한 바와 같이 상기 인덕션 코일(36)에 에너지를 공급하고 상기 인덕션 가열 요소(28) 및 상기 풍미 방출 매체(30)를 가열하여 연소 없이 상기 풍미 방출 매체(30)를 가열할 수 있다.The electronic vapor inhaler 10 can then be switched on by the user ready for use, thereby energizing the induction coil 36 and heating the induction heating element 28 and the flavor emitting medium 30 to heat the flavor emitting medium 30 without combustion, as described above.

사용자가 상기 마우스피스(18) 위에 사용자의 입을 위치시키고 흡입하게 되면, 화살표(40)로 표시한 바와 같이, 주위 공기가 에어 인렛(38)을 통해 상기 챔버(24) 내로 빨려들어간다. 상기 공기는 상기 챔버(24) 내의 과립화된 또는 입자상의 풍미 방출 매체(30)를 통해 흐르면서 가열되고, 적절한 향기 및 풍미를 가지는 가열된 공기가 상기 챔버(24) 밖으로 흘러나오게 된다. 그러고 나서 상기 가열된 공기는 마우스피스(18)를 통해 유동하고 그렇게 함으로써, 화살표(42)로 표시한 바와 같이, 상기 마우스피스(18)를 통해 사용자에 의해 흡입될 수 있는 증기 또는 에어로졸의 형태로 냉각되고 응축된다. 적정한 흡입 온도는 개인 선택의 문제일 수 있으므로, 사용자가 원하는 사용자경험(user experience)을 택하여 원하는 증기 흡입 온도를 선택할 수 있도록 상기 조절 장치(20)는 온도 조절기(temperature selector)를 포함할 수 있다.When the user places his or her mouth over the mouthpiece 18 and inhales, ambient air is sucked into the chamber 24 through the air inlet 38, as indicated by arrow 40. The air is heated as it flows through the granulated or particulate flavor release medium 30 in the chamber 24, and the heated air having the appropriate aroma and flavor flows out of the chamber 24. The heated air then flows through the mouthpiece 18 and in doing so cools and condenses in the form of a vapor or aerosol that can be inhaled by the user through the mouthpiece 18, as indicated by arrow 42. Since an appropriate intake temperature may be a matter of personal choice, the control device 20 may include a temperature selector so that the user can select a desired steam intake temperature by selecting a desired user experience.

흡입하는 동안, 그리고 공기가 상기 챔버(24) 내로 그리고 챔버(24)를 통해 흐를 때, 상기 인덕션 코일(36)은 상기 챔버(24)의 내부 온도를 소정의(이를테면 대체로 일정한) 온도로 유지하기 위해 필요한 만큼 에너지를 공급받을 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이는 결국 상기 마우스피스(18)를 통해 사용자에 의해 흡입되는 증기의 온도가 적정(이를테면 대체로 일정)함을 보장한다. 그러나 상기 풍미 방출 매체(30)를 보호하기 위해, 상기 조절 장치(20)는 상기 인덕션 가열 장치(34)를 제어하도록 마련될 수 있고 이에 따라 상기 챔버(24)의 내부 온도가 흡입 사이클 사이에는 감소하고, 다음 흡입 사이클 바로 직전 또는 시작시에는 증가하는 방식으로 상기 인덕션 코일(36)은 에너지를 공급받게 된다.It will be appreciated that during inhalation and as air flows into and through the chamber 24, the induction coil 36 may be energized as necessary to maintain the temperature inside the chamber 24 at a predetermined (such as substantially constant) temperature. This in turn ensures that the temperature of the vapor inhaled by the user through the mouthpiece 18 is moderate (ie substantially constant). However, to protect the flavor release medium 30, the regulating device 20 can be arranged to control the induction heating device 34 so that the induction coil 36 is energized in such a way that the internal temperature of the chamber 24 decreases between intake cycles and increases immediately before or at the start of the next intake cycle.

상기 마우스피스(18)로 공급되는 증기의 풍미 및 향기가 사용자에게 마음에 들지 않는 것으로 간주되는 수준에 도달하면, 예를 들어 상기 하우징(12)의 근단부(14)로부터 상기 커버(25)를 제거함으로써, 상기 챔버(24)에 접근할 수 있다. 그런 다음 전술한 바와 같이 사용된 카트리지(26)는 제거되고 폐기될 수 있으며, 상기 전자 증기 흡입기(10)를 사용할 준비가 되도록, 상기 커버(25)를 제자리에 놓기 전 새로운 카트리지(26)를 상기 챔버(24) 내에 위치시킬 수 있다.When the flavor and aroma of the vapor supplied to the mouthpiece 18 reaches a level deemed undesirable by the user, access to the chamber 24 may be obtained, for example, by removing the cover 25 from the proximal end 14 of the housing 12. The used cartridge 26 can then be removed and discarded as described above, and a new cartridge 26 can be placed into the chamber 24 before the cover 25 is put in place, so that the electronic vapor inhaler 10 is ready for use.

상기 카트리지(26)의 내용물, 그리고 특히 상기 풍미 방출 매체의 구성 성분은 변할 수 있고, 상기 인덕션 가열 장치(34)의 작동은 상기 풍미 방출 매체로부터 풍미 및 향기의 방출을 최적화하기 위해 이상적으로 변경될 필요가 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 특정 카트리지(26)의 내용물은 상대적으로 느린 가열 속도의 가열 프로파일을 선호할 수 있는 반면, 다른 카트리지(26)의 내용물은 상대적으로 빠른 가열 속도의 가열 프로파일을 선호할 수 있다. 이를 수용하기 위해, 일 실시예에서는, 상기 조절 장치(20)가 상기 인덕션 가열 요소(28)의 특성을 검출함으로써 삽입된 카트리지(26)를 인식하고, 검출된 특성에 기초하여 원하는 가열 프로파일을 제공하는 것과 같이 상기 인덕션 가열 장치(34)의 작동을 제어하도록 마련된다. 가능한 일 구현예에서, 카트리지(26)가 챔버(24) 내에 삽입될 때, 상기 조절 장치(20)는 인덕션 가열 요소(28)와 인덕션 코일(36) 사이의 상호작용에 의해 생성되는 전자기장 내의 변화를 감지한다. 실제로, 상이한 길이, 두께 또는 모양의, 하나 이상의 인덕션 가열 요소(28)를 제공함으로써 상이한 카트리지(26)에 대한 상이한 전자기장 신호(electromagnetic field signatures)가 제공될 수 있다.It will be appreciated that the contents of the cartridge 26, and in particular the components of the flavor release medium, may vary and the operation of the induction heating device 34 may ideally need to be modified to optimize the release of flavors and aromas from the flavor release medium. For example, the contents of a particular cartridge 26 may prefer a heating profile with a relatively slow heating rate, while the contents of another cartridge 26 may prefer a heating profile with a relatively fast heating rate. To accommodate this, in one embodiment, the conditioning device 20 is arranged to control the operation of the induction heating device 34, such as recognizing an inserted cartridge 26 by detecting characteristics of the induction heating element 28 and providing a desired heating profile based on the detected characteristics. In one possible implementation, when the cartridge 26 is inserted into the chamber 24, the conditioning device 20 senses a change in the electromagnetic field created by the interaction between the induction heating element 28 and the induction coil 36. Indeed, different electromagnetic field signatures for different cartridges 26 may be provided by providing one or more induction heating elements 28 of different lengths, thicknesses or shapes.

도 1a는 전자 증기 흡입기(110)의 대안적인 실시예의 일부를 나타낸다. 상기 전자 증기 흡입기(110)는 도 1에 나타낸 전자 증기 흡입기(10)와 공통된 많은 특징을 공유하고, 따라서 대응되는 특징들은 대응되는 참조 번호로 표시된다.1A shows part of an alternative embodiment of an electronic vapor inhaler 110 . The electronic vapor inhaler 110 shares many features in common with the electronic vapor inhaler 10 shown in FIG. 1, and therefore corresponding features are indicated by corresponding reference numerals.

상기 전자 증기 흡입기(110)는 챔버(24)를 감싸는 환형(annular) 도관(112)을 가진다. 상기 환형 도관(112)은 인덕션 코일(36)이 매립된 하우징(12)의 원주 벽면과 상기 챔버(24)의 원주 벽면(114) 사이에 형성된다. 상기 환형 도관(112)은 주위 공기가 상기 환형 도관(112) 내로 유동할 수 있도록 상기 환형 도관(112)의 말단부에서 상기 하우징(12)에 형성된, 원주 방향으로 이격된 복수 개의 제1 인렛(116)을 포함한다. 상기 환형 도관(112)은 또한 가열된 공기가 상기 챔버(24)로부터 상기 환형 도관(112)으로 유동할 수 있도록 상기 챔버(24)의 원주 벽면(114)에 형성된, 원주 방향으로 이격된 복수 개의 제2 인렛(118)을 포함한다. 상기 제2 인렛(118)은 대략 상기 환형 도관(112)의 중간지점, 이들의 말단부와 근단부 사이에서, 상기 원주 벽면(114)에 형성되지만, 다른 지점 또한 전부 실현 가능하고 본 발명의 범위 내에 포함된다. 또한, 주위 공기의 일부를 상기 제1 인렛(116)으로부터 통로(124)를 따라 상기 챔버(24) 내로 유도하도록 원주 방향으로 이격된 통로(120, 122)가 상기 하우징(12) 내에 제공된다.The electronic vapor inhaler 110 has an annular conduit 112 surrounding a chamber 24 . The annular conduit 112 is formed between the circumferential wall surface of the housing 12 in which the induction coil 36 is embedded and the circumferential wall surface 114 of the chamber 24 . The annular conduit 112 includes a plurality of circumferentially spaced first inlets 116 formed in the housing 12 at the distal end of the annular conduit 112 to allow ambient air to flow into the annular conduit 112. The annular conduit 112 also includes a plurality of circumferentially spaced second inlets 118 formed in the circumferential wall 114 of the chamber 24 to allow heated air to flow from the chamber 24 to the annular conduit 112. The second inlet 118 is formed on the circumferential wall 114, approximately at the midpoint of the annular conduit 112, between its distal and proximal ends, but any other location is feasible and within the scope of the present invention. Circumferentially spaced passages 120, 122 are also provided within the housing 12 to direct a portion of ambient air from the first inlet 116 along the passage 124 into the chamber 24.

상기 마우스피스(18)를 통해 흡입하는 동안, 주위 공기는 화살표(140)로 나타낸 바와 같이, 상기 원주 방향으로 이격된 제1 인렛(116)을 통해 상기 환형 도관(112)으로 빨려들어간다. 상기 주위 공기는 화살표(142)로 나타낸 바와 같이 환형 도관(112)을 따라, 말단부로부터 근단부를 향해, 마우스피스(18)를 향해 유동한다. 상기 공기가 챔버 벽(114) 내의 원주 방향으로 이격된 제2 인렛(118)을 지나 흐르면, 벤츄리 효과(venturi effect)가 발생한다. 이는 점선 화살표로 나타낸 바와 같이, 주위 공기가 상기 통로(120, 122, 124)를 통해 상기 챔버(24) 내로 유입되고, 상기 제2 인렛(118)을 통해 상기 챔버(24) 밖으로 흡입되도록 한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 상기 통로(120, 122, 124)를 통해 챔버로 들어오는 공기는 이들이 상기 챔버(24) 내의 과립화된 또는 입자상의 풍미 방출 매체(30)를 통해 흐르면서 가열되고, 이에 따라 적절한 향기 및 풍미를 가지는 가열된 공기가 상기 제2 인렛(118)을 통해 상기 챔버(24) 밖으로 빨려나간다. 상기 가열된 공기는 상기 환형 도관(112)을 통해 흐르는 상기 주위 공기와 혼합되고, 이는 상기 가열된 공기의 온도를 보다 수용가능한 수준으로 감소시키는 경향이 있다. 이어서 상기 가열된 공기는 더 냉각되고 응축되어 화살표(42)로 나타낸 바와 같이 상기 마우스피스(18)를 통해 사용자에게 흡입될 수 있는 증기 또는 에어로졸을 형성한다.During inhalation through the mouthpiece 18, ambient air is drawn into the annular conduit 112 through the circumferentially spaced first inlets 116, as indicated by arrow 140. The ambient air flows along the annular conduit 112, from the distal end toward the proximal end, toward the mouthpiece 18, as indicated by arrow 142. When the air flows past the circumferentially spaced second inlets 118 in the chamber wall 114, a venturi effect occurs. This causes ambient air to be drawn into the chamber 24 through the passages 120, 122, 124 and sucked out of the chamber 24 through the second inlet 118, as indicated by the dotted arrows. As can be appreciated, air entering the chamber through the passages 120, 122, 124 is heated as it flows through the granulated or particulate flavor release medium 30 in the chamber 24, whereby the heated air having the appropriate aroma and flavor is drawn out of the chamber 24 through the second inlet 118. The heated air mixes with the ambient air flowing through the annular conduit 112, which tends to reduce the temperature of the heated air to a more acceptable level. The heated air is then further cooled and condensed to form a vapor or aerosol that can be inhaled by the user through the mouthpiece 18 as indicated by arrow 42 .

대체 가능한 카트리지는 상기 전자 증기 흡입기(10, 110), 또는 실제로 적절하게 구성된 다른 전자 증기 흡입기와 함께 사용될 수 있으며, 이하에서 설명될 것이다.A replaceable cartridge may be used with the electronic vapor inhaler 10, 110, or indeed any other appropriately configured electronic vapor inhaler, as will be described below.

도 3을 참조하면, 관형(가능한 원통형)의 인덕션 가열 요소(46)를 포함하는 카트리지(44)가 도시되어 있다. 상기 관형의 인덕션 가열 요소(46)는 내부 및 외부 벽 표면(50, 52)을 가지는 벽(48)을 가지며, 풍미 방출 매체(54)는 상기 내부 및 외부 벽 표면(50, 52) 모두에 부착된다. 다른 실시예에서, 상기 풍미 방출 매체(54)는 상기 내부 및 외부 벽 표면(50, 52) 중 단 한 곳에만 부착될 수 있다.Referring to FIG. 3 , a cartridge 44 is shown comprising a tubular (possibly cylindrical) induction heating element 46 . The tubular induction heating element 46 has a wall 48 having inner and outer wall surfaces 50, 52, and a flavor release medium 54 is attached to both the inner and outer wall surfaces 50, 52. In other embodiments, the flavor release medium 54 may be attached to only one of the inner and outer wall surfaces 50, 52.

도 4a 및 4b는 도 3의 카트리지(44)와 유사한 카트리지(56)를 나타내고, 여기서 대응하는 구성요소는 대응되는 참조 번호를 사용하여 식별된다. 도 4a 및 4b의 카트리지(56)에서, 관형의 인덕션 가열 요소(46)(도시된 실시예에서는 원통형임)는 상기 내부 및 외부 벽 표면(50, 52) 사이의 상기 벽(48)을 통해 공기가 흐를 수 있도록 구멍(58)을 포함한다.4A and 4B show a cartridge 56 similar to cartridge 44 of FIG. 3, where corresponding components are identified using corresponding reference numerals. In the cartridge 56 of FIGS. 4A and 4B, a tubular induction heating element 46 (cylindrical in the illustrated embodiment) includes an aperture 58 to allow air to flow through the wall 48 between the inner and outer wall surfaces 50, 52.

이제 도 5를 참조하면, 일반적으로 단면이 원형이지만 전적으로 그러한 것만은 아닌 막대기 형태의 기다란 인덕션 가열 요소(62)를 포함하는 카트리지(60)가 도시되어 있다. 상기 카트리지(60)는 상기 인덕션 가열 요소(62)를 둘러싸는 풍미 방출 매체(64)를 더 포함한다. 예를 들어 개방단을 가지는 종이 오버랩(paper overwrap)의 형태인, 열적 절연성, 전기적 절연성 및 비자성인 보호 슬리브(66)는 상기 풍미 방출 매체(64)를 둘러싸고, 특히 상기 풍미 방출 매체(64)가 물질의 미세한 조각 또는 입자를 포함하는 경우에 이들을 제자리에 유지시키도록 함에 있어 유용할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 풍미 방출 매체(64)는 인터우븐 섬유(interwoven fibres)를 포함할 수 있고, 이는 보호 슬리브(66) 필요 없이도 상기 인덕션 가열 요소(62) 주위에 섬유상의 풍미 방출 매체(64)를 제자리에 유지시키기에 충분할 수 있다.Referring now to FIG. 5 , there is shown a cartridge 60 that includes an elongated induction heating element 62 in the form of a rod, generally but not exclusively circular in cross section. The cartridge 60 further includes a flavor release medium 64 surrounding the induction heating element 62 . A thermally insulative, electrically insulative, and non-magnetic protective sleeve 66, for example in the form of a paper overwrap with an open end, may be useful in enclosing the flavor release medium 64 and holding them in place, especially if the flavor release medium 64 contains microscopic pieces or particles of material. In another embodiment, the flavor release medium 64 may include interwoven fibers, which may be sufficient to hold the fibrous flavor release medium 64 in place around the induction heating element 62 without the need for a protective sleeve 66.

도 6은 관형(가능한 원통형)의 인덕션 가열 요소(70)를 포함하는 카트리지(68)를 나타낸다. 상기 관형의 인덕션 가열 요소(70)는 내부 및 외부 벽 표면(74, 76)을 가지는 벽(72)을 포함하고, 풍미 방출 매체(78)는 상기 인덕션 가열 요소(70)를 감싸도록 상기 외부 벽 표면(76) 주위에 배타적으로 제공된다. 따라서, 상기 관형의 인덕션 가열 요소(70)의 내부(80)에는 풍미 방출 매체(78)가 없게 된다.6 shows a cartridge 68 comprising a tubular (possibly cylindrical) induction heating element 70 . The tubular induction heating element 70 includes a wall 72 having inner and outer wall surfaces 74 and 76, and a flavor release medium 78 is provided exclusively around the outer wall surface 76 to surround the induction heating element 70. Thus, there is no flavor release medium 78 in the interior 80 of the tubular induction heating element 70 .

예를 들어 종이 오버랩의 형태인, 열적 절연성, 전기적 절연성 및 비자성인 보호 슬리브(82)는 상기 풍미 방출 매체(78)를 둘러싸고, 특히 상기 풍미 방출 매체(78)가 물질의 미세한 조각 또는 입자를 포함하는 경우에 이들을 제자리에 유지시키도록 함에 있어 유용할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 풍미 방출 매체(78)는 인터우븐 섬유를 포함할 수 있고, 이는 보호 슬리브(82) 필요 없이도 상기 인덕션 가열 요소(70) 주위에 섬유상의 풍미 방출 매체(78)를 제자리에 유지시키기에 충분할 수 있다.A thermally insulative, electrically insulative and non-magnetic protective sleeve 82, for example in the form of a paper overwrap, may be useful in enclosing the flavor release medium 78 and holding them in place, especially if the flavor release medium 78 contains microscopic pieces or particles of material. In another embodiment, the flavor release medium 78 may include interwoven fibers, which may be sufficient to hold the fibrous flavor release medium 78 in place around the induction heating element 70 without the need for a protective sleeve 82.

상기 카트리지(68)의 변형된 구현예에서(미도시), 상기 관형의 인덕션 가열 요소(70)는 상기 내부 및 외부 벽 표면(74, 76) 사이의 상기 벽(72)을 통해 공기가 흐를 수 있도록 구멍을 포함한다.In an alternate embodiment of the cartridge 68 (not shown), the tubular induction heating element 70 includes a hole to allow air to flow through the wall 72 between the inner and outer wall surfaces 74, 76.

이제 도 7을 참조하면, 미세한 조각 또는 펠렛의 형태, 입자, 플레이크(flakes) 또는 섬유상 형태의 풍미 방출 매체(86)를 포함하는 카트리지(84)가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 종이 오버랩은 보호 슬리브(88)로서 작용하도록 제공되지만, 앞선 실시예와 관련하여 기재된 바와 같이, 예를 들어 상기 풍미 방출 매체(86)가 상기 보호 슬리브(88)에 의해 제공되는 지지 구조의 부재시 이들의 모양을 유지하도록 할 수 있는 인터우븐 섬유 또는 그 밖에 유사한 것을 포함하는 경우에는 생략될 수 있다.Referring now to FIG. 7 , there is shown a cartridge 84 comprising a flavor release medium 86 in the form of microscopic pieces or pellets, particles, flakes or fibers. In the illustrated embodiment, a paper overwrap is provided to act as a protective sleeve 88, but as described in connection with the previous embodiments, may be omitted, for example, where the flavor release media 86 include interwoven fibers or the like that enable them to retain their shape in the absence of the support structure provided by the protective sleeve 88.

상기 카트리지(84)는 전자기장의 존재하에 개별적으로 유도적으로 가열되는 물질의 입자 형태인 인덕션 가열 물질(90)을 더 포함한다. 상기 인덕션 가열 물질(90)의 입자는 일반적으로 상기 풍미 방출 매체의 전체에 걸쳐 분산되지만, 전적으로 획일적인 방식은 아니다.The cartridge 84 further includes induction heating materials 90 in the form of particles of material that are individually and inductively heated in the presence of an electromagnetic field. The particles of the induction heating material 90 are generally dispersed throughout the flavor release medium, but not in an entirely uniform manner.

예시적인 실시예들이 앞선 단락에 기재되어 있으나, 이러한 실시예들에 대하여 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 청구범위의 범위 및 폭은 전술된 예시적인 실시예들에 한정되어서는 안 된다. 달리 명시적으로 언급하지 않는 한, 청구범위 및 도면을 포함하는 본 명세서에 개시된 각각의 특징은 동일하거나, 동등 또는 유사한 목적을 수행하는 대체가능한 구성에 의해 대체될 수 있다.While exemplary embodiments have been described in the preceding paragraphs, it will be understood that various modifications may be made to these embodiments without departing from the scope of the appended claims. Accordingly, the scope and breadth of the claims should not be limited to the exemplary embodiments described above. Unless expressly stated otherwise, each feature disclosed in this specification, including the claims and drawings, may be replaced by an alternative arrangement serving the same, equivalent, or similar purpose.

상기 카트리지(26, 44, 56, 60, 68, 84)는 상기 전자 증기 흡입기(10, 110)와 함께 사용하기 위해 설명되었지만, 이들은 대체 가능한 구성을 가지는 전자 증기 흡입기와 함께 사용될 수 있음이 이해될 것이다.Although the cartridges 26, 44, 56, 60, 68 and 84 have been described for use with the electronic vapor inhaler 10 and 110, it will be appreciated that they may be used with any electronic vapor inhaler having an alternative configuration. will be.

도시되어 있지는 않으나, 상기 전자 증기 흡입기(10, 110) 중 어느 하나는 사용자가 상기 인렛(38, 116)을 통해 공기 유동을 제어할 수 있도록 하는 공기 유동 조절 메커니즘이 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 공기 유동 조절 메커니즘은 상기 인렛(38, 116)으로의 공기의 흐름을 제한하기 위하여 상기 인렛(38, 116)의 구멍 크기를 변화시키기 위한 수단을 포함할 수 있다.Although not shown, either of the electronic vapor inhalers 10, 110 may be equipped with an air flow control mechanism that allows a user to control the air flow through the inlets 38, 116. For example, the air flow regulating mechanism may include means for varying the bore size of the inlets 38, 116 to limit the flow of air to the inlets 38, 116.

전술한 실시예 중 어떠한 것에서는, 상기 풍미 방출 매체에 대한 열 전달 속도를 감소시키기 위해 상기 인덕션 가열 요소와 풍미 방출 매체 사이에 열적 절연성 물질을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.In any of the foregoing embodiments, it may be desirable to provide a thermally insulating material between the induction heating element and the flavor release medium to reduce the rate of heat transfer to the flavor release medium.

문맥상 명시적으로 달리 요구하지 않는 한, 명세서와 청구범위 전체에 걸쳐, 단어 "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)" 등은 배타적인 또는 남김없는 의미와 반대되는 포괄적인 의미; 즉, "포함하지만, 이에 한정되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다.Throughout the specification and claims, unless the context clearly requires otherwise, the words "comprise", "comprising" and the like have an inclusive meaning as opposed to an exclusive or exhaustive meaning; That is, it should be interpreted in the sense of "including but not limited to."

본 명세서에서 달리 언급되지 않았거나 문맥에 의해 명시적으로 부정된 것이 아닌 한, 전술한 특징들의 임의의 조합이 이들의 모든 가능한 변형에서 본 발명에 포함된다.Any combination of the above features in all possible variations thereof is encompassed by the invention unless otherwise stated herein or otherwise explicitly contradicted by context.

Claims (43)

전자 증기 흡입기(electronic vapour inhaler)를 위한 카트리지에 있어서,
상기 카트리지는:
기다란 인덕션 가열 요소; 및
상기 기다란 인덕션 가열 요소의 외부 표면에 부착되는 풍미 방출 매체를 포함하며,
상기 카트리지는 상기 인덕션 가열 요소와 상기 풍미 방출 매체 사이에 열적 절연성 물질의 층(a layer of thermally-insulating material)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.A cartridge for an electronic vapor inhaler, comprising:
The cartridge is:
long induction heating element; and
a flavor release medium attached to the outer surface of the elongate induction heating element;
wherein the cartridge further comprises a layer of thermally-insulating material between the induction heating element and the flavor release medium. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기다란 인덕션 가열 요소는 고형의 단면(solid cross-section)을 가지는 로드(rod) 또는 와이어(wire)를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.According to claim 1,
The cartridge of claim 1, wherein the elongated induction heating element comprises a rod or wire having a solid cross-section. 제1항에 있어서,
상기 기다란 인덕션 가열 요소는 내부 및 외부 벽 표면을 가지는 벽을 가지는 관(tube)을 포함하고, 상기 풍미 방출 매체는 상기 외부 벽 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 카트리지.According to claim 1,
The cartridge of claim 1 , wherein the elongate induction heating element comprises a tube having a wall having inner and outer wall surfaces, and wherein the flavor release medium is attached to the outer wall surface. 제4항에 있어서,
상기 풍미 방출 매체는 상기 내부 벽 표면에 추가로 부착되는 것을 특징으로 하는 카트리지.According to claim 4,
The cartridge of claim 1 , wherein the flavor release medium is further adhered to the inner wall surface. 삭제delete 제4항에 있어서,
관형의 인덕션 가열 요소는 공기가 이를 통해 유동할 수 있도록 벽면에 하나 이상의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.According to claim 4,
A cartridge according to claim 1 , wherein the tubular induction heating element includes one or more openings in the wall through which air can flow. 삭제delete 근단부 및 말단부를 가지는 하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 제1항에 따른 카트리지; 및
상기 인덕션 가열 요소를 유도적으로 가열하여 풍미 방출 매체를 가열하도록 마련된 인덕션 가열 장치(induction heating arrangement)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.a housing having a proximal end and a distal end;
a cartridge according to claim 1 disposed within the housing; and
and an induction heating arrangement arranged to inductively heat the induction heating element to heat the flavor release medium. 제9항에 있어서,
상기 인덕션 가열 장치는 인덕션 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.According to claim 9,
The electronic vapor inhaler, characterized in that the induction heating device comprises an induction coil. 제9항에 있어서,
상기 하우징은 그 안에 상기 카트리지가 배치되는 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.According to claim 9,
The electronic vapor inhaler of claim 1, wherein the housing includes a chamber in which the cartridge is disposed. 제9항에 있어서,
상기 카트리지를 소정의 온도에서 유지하기 위해 상기 인덕션 가열 장치에 에너지를 가하도록 적용된 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.According to claim 9,
and a regulating device adapted to apply energy to the induction heating device to maintain the cartridge at a predetermined temperature. 제12항에 있어서,
카트리지 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 포함하고, 상기 조절 장치는 측정된 온도를 기반으로 상기 인덕션 가열 장치에 에너지를 가하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.According to claim 12,
and further comprising a temperature sensor for measuring cartridge temperature, wherein the regulating device is adapted to apply energy to the induction heating device based on the measured temperature. 제11항에 있어서,
상기 하우징의 근단부에 마우스피스를 더 포함하고, 상기 하우징은 가열된 공기를 상기 마우스피스로 전달하기 위한 도관을 포함하고, 상기 도관은 주위 공기를 위한 적어도 하나의 제1 인렛과 상기 챔버로부터의 가열된 공기를 위한 적어도 하나의 제2 인렛을 포함하고, 상기 도관은 벤츄리 효과(venturi effect)를 제공하도록 마련되어 사용 시에 주위 공기가 적어도 하나의 제2 인렛을 지나 상기 도관을 통해 흐름으로써 상기 가열된 공기가 벤츄리 효과에 의해 상기 챔버로부터 상기 도관 내로 빨려들어가는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.According to claim 11,
The housing further includes a mouthpiece at a proximal end of the housing, the housing including a conduit for delivering heated air to the mouthpiece, the conduit including at least one first inlet for ambient air and at least one second inlet for heated air from the chamber, the conduit being configured to provide a Venturi effect so that, in use, ambient air flows through the conduit past the at least one second inlet so that the heated air is drawn from the chamber by the Venturi effect. An electronic vapor inhaler characterized in that it is sucked into the conduit. 제14항에 있어서,
상기 도관은 상기 챔버를 감싸는 환형(annular) 도관인 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.According to claim 14,
The electronic vapor inhaler, characterized in that the conduit is an annular conduit surrounding the chamber. 제15항에 있어서,
상기 환형 도관은 상기 하우징에 형성된, 둘레 방향으로 이격된 복수 개의 제1 인렛 및 상기 챔버의 둘레 벽면에 형성된, 둘레 방향으로 이격된 복수 개의 제2 인렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 증기 흡입기.According to claim 15,
The annular conduit includes a plurality of first inlets spaced apart in a circumferential direction formed on the housing and a plurality of second inlets spaced apart in a circumferential direction formed on a circumferential wall surface of the chamber. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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